一种新型控制体系结构的研究及其在铝行业的应用

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1、----------专业最好文档，专业为你服务，急你所急，供你所需-------------文档下载最佳的地方基于PAC的新型控制体系结构在铝行业应用的研究一、现有PLC的缺点多年来，PLC为OEM厂商和最终用户提供了高可靠性控制系统。然而，为实现越来越多的功能和不断提高网络通信性能，PLC工程师们不得不考虑进行系统硬件和软件的更新换代，不断进行硬件和软件的重新设计。虽然PLC业界已经注意到了这一趋势，并通过将PC技术应用于PLC产品。但是受限于传统PLC专属式的设计，其互操作性和灵活性限制，并不能完全满足用户的要求：（1）PLC从传统的继电器回路发展而来，最初

2、的PLC甚至没有模拟量的处理能力，因此，PLC从开始就强调的是逻辑运算能力；（2）因为没有数据存储功能，所以PLC在实时信息上有欠缺，要实现跨PLC的事件处理比较困难，且速度延迟，效果不佳；（3）PLC系统的工作任务相对简单，因此需要传输的数据量一般不会太大，所以常见的PLC系统为一层网络结构，图1即为一个常见的PLC控制系统结构。过程级网络和操作级网络要么合并在一起，或者过程级网络简化成模件之间的内部连接；（4）系统的建构由于采用了不同供应商的多种平台，为整合各种不同的专用总线，系统之衔接有赖于第三方提供的OPCServer或Gateway，故其实施并不是一件

3、轻松和容易的事情.例如：如果控制系统中的上位机使用InTouch组态软件，而下位机采用GE公司的PLC，上下位机的连接则需要安装某种特定的软件才能实现。而如果需要将系统中的现场数据上传给上层的数据库，则需要另配一台PC机接受并发送该系统的数据；（5）PLC系统的数据库通常都不是统一的，组态软件和监控软件甚至归档软件都有自己的数据库，这就使得编程过程中的数据调用非常麻烦；（6）梯形图程序的设计是基于个案进行，每一专案均无法完全复制应用，无法实现标准化，从而工程设计费用无法降低；（7）现行PLC控制系统显得数据容量太小，无法存放比较复杂的程序，所以一些先进的控制算法

4、无法在PLC中运行，更加无法在PLC中接入视频和音频信号；（8）PLC的程序一般不能按事先设定的循环周期运行，PLC程序是从头到尾执行一次后又从头开始执行（即PLC只有一个设定好的扫描周期），而在实际工程中不同的程序有不同的扫描时间要求，PLC的这种单一扫描周期的特点就为某些情况下的编程设置了障碍；（9）需要通过PC或第三方设备来实现基于WEB的远程数据发布，也就是说客户想在沈阳看到山西铝厂的某些数据的运行情况是非常困难的；（10）对于PLC系统来说，一般没有或很少有扩展的需求，因为PLC系统一般针对于设备来使用。一般来讲，PLC也很少有兼容性的要求，比如两个或

5、以上的系统要求资源共享，对PLC来讲也是很困难的事。而且PLC一般都采用专用的网络结构，比如西门子的MPI总线性网络，甚至增加一台操作员站都不容易或成本很高。----------专业最好文档，专业为你服务，急你所急，供你所需-------------文档下载最佳的地方----------专业最好文档，专业为你服务，急你所急，供你所需-------------文档下载最佳的地方图1二、传统的PLC控制体系结构与这种新结构的对比二十世纪石油化工、冶金等领域取得重大技术进步的主要特征是自动化技术的应用，如计算机自动控制在连轧机上首先应用使得板材的尺寸得到了精确地控制。

6、而后的板型自动控制、中厚板的平面形状自动控制、自由规程轧制等，无不是以计算机技术为核心的高新技术应用的结果。----------专业最好文档，专业为你服务，急你所急，供你所需-------------文档下载最佳的地方----------专业最好文档，专业为你服务，急你所急，供你所需-------------文档下载最佳的地方在现代铝行业的控制系统中，PLC依然占据着重要的位置，因为对于大多数的情况来说，简单的梯形图指令足以实现最基本的控制。但随着市场竞争的不算加深和技术的不断进步，无论是氧化铝厂还是电解铝厂都有一个明显的特征，即以产品为目标，以产品物流、信息流

7、为纽带，将几个相对独立的生产单元有机地结合起来，形成高效化生产线。这首先就要求先进的、高精度的在线综合测试技术与高响应速度的控制系统相结合，来保证生产的高精度、高速度以及产品质量。其次，由于氧化铝和电解铝的生产过程中，有些重要的参数是无法在线测量的，这就需将数学模型与人工智能相结合、工艺控制与生产管理相结合，实现产品过程的优化和高品质化。例如：在传统的PLC控制系统中，如果我们希望将底层的控制数据上传给ERP等上层的系统，则需要OPCServer等软件并进行大量的参数设置，有的甚至需要开发通信接口。这显然是非常麻烦的。再比如：在氧化铝生产过程中，溶出率和αk都是

8、决定高压溶出工序的产品质